JP5609123B2 - レーダ偽像除去処理装置及び方法 - Google Patents
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Description
離散的な帯域B1、B2,B3,B4,B5のみしか使用できない場合、分解能が悪い若しくは偽像信号N1,N2が多数発生し、レーダとしては致命的な性能となる。従って、離散的な帯域のみしか使用できない場合でも、偽像除去と高分解能の両立が可能な技術が望まれていた。
外部からの必要分解能指示に基づいた連続的な帯域の相関関数を生成し、その相関関数を出力する全帯域用全帯域用相関関数生成部と、前記全帯域用相関関数生成部が出力する相関関数と、前記受信信号との相関処理を行い、その相関処理による第1の処理信号を出力する全帯域用処理部と、送信信号と同じ離散的な帯域の相関関数を生成し、その相関関数を出力する離散帯域用相関関数生成部と、離散帯域用相関関数生成部が生成した相関関数と、前記一時記録部が出力する受信信号との相関処理を行い、その相関処理による第2の処理信号を出力する離散帯域用処理部と、前記全帯域用処理部が相関処理した前記第1の処理信号と、前記離散帯域用処理部が相関処理した前記第2の処理信号とを入力し、それらの処理信号を重ね合わせ処理することにより、前記第2の処理信号に包含される前記第1の処理信号の部分信号を、実際のターゲット信号として採用することにより、ターゲット信号の偽像である信号を除去処理する重ね合わせ処理部とを有することを特徴とする。
前記受信信号にレーダ使用帯域の連続的な相関関数を掛け合わせる処理を行った第1の処理信号と、前記受信信号に送信信号と同じ離散的な帯域の相関関数を掛け合わせる処理を行った第2の処理信号との重ね合わせ処理を行い、前記第2の処理信号に包含される前記第1の処理信号の部分信号を実際のターゲット信号として採用することにより、ターゲット信号の偽像である信号を除去処理することを特徴とする。
次に、本発明の実施形態をさらに具体的に説明する。
(実施形態1)
具体的に説明すると、前記全帯域用相関関数生成部11は図4(A)に示す様に、例えば、レーダ使用帯域Bに相当する分解能が必要であれば、周波数f0〜周波数f1の範囲の連続的な帯域Bの相関関数F1を生成する。
前記全帯域用相関関数生成部11は図4(B)に示す様に、レーダ使用帯域Bよりも狭い帯域B’に相当する分解能が必要であり、周波数f2〜周波数f0の範囲が前記帯域B’に相当し、かつ離散的な帯域B1+B2+B3+B4が、周波数f0〜周波数f1の範囲内で前記帯域B’を選択する上で最大であれば、周波数f0〜周波数f2の範囲の連続的な帯域B’の相関関数F1を生成する。
そして、前記全帯域用相関関数生成部11は、生成した図4(A)又は図4(B)に示す相関関数F1を全帯域用処理部11に出力する。
図10に示す例では、帯域選択部18は、前記収束判定部16からの制御に基づいて、処理信号P2の分解能を改善するために、相関関数F2の離散帯域B3とB4とを一部つなぎ合わせて合計の帯域B3’を増加するような相関関数F2’の帯域を選択している。
図11に示す様に、前記離散帯域用処理部14が出力する処理信号P2’には、前記離散帯域用処理部14による相関処理の結果、太線で示す実際のターゲット信号Tとターゲット信号Tの偽像である信号N3,N4とが含まれている。
図12に示す例では、処理信号P3の部分信号T12は、処理信号P2’に含まれていないため、前記重ね合わせ処理部15は、重ね合わせ処理の結果、処理信号P3の部分信号T12をターゲット信号Tして採用しないものである。
図14(A)に示す様に、レーダにおいて、レーダ使用帯域Bの連続した広帯域信号S1を送受信できるとき、分解能が良く、かつ偽像が発生しないターゲット信号T1を得ることができる。これに対して、図14(B)の上段に示す様に、レーダ使用帯域Bにおいて、離散的な帯域B1、B2,B3,B4,B5のみしか使用できない場合、離散的な帯域B1、B2,B3,B4,B5を使用する信号S2を用いて目標を探知すると、分解能は良いが、図17に示す様に、帯域B1、B2,B3,B4,B5の使用の仕方に応じて、ターゲット信号T1の偽像である信号N1,N2が多数発生する。
(実施形態2)
前記離散帯域用処理部14以外の離散帯域用処理部141〜14nに対応する離散帯域用相関関数生成部131〜13nは、図10に示す様に相関関数F2の離散帯域を一部つなぎ合わせて合計の帯域が増加するような相関関数F21’〜 F2n’を生成し、その相関関数F21’〜 F2n’を対応する離散帯域用処理部142〜14nにそれぞれ出力する。
この場合、離散帯域用相関関数生成部13,131〜13nは、一部繋ぎ合わせる相関関数F2の離散帯域がそれぞれ異なるように選択して、相関関数F2の離散帯域を一部つなぎ合わせて合計の帯域が増加するような相関関数F21’〜 F2n’を生成する。
前記全帯域用処理部12は図16(A)の左側に示す様に、前記全帯域用相関関数生成部11が出力する相関関数F1と、前記一時記録部10が出力する受信信号との相関処理を行い、その相関処理による処理信号P1を重ね合わせ処理部15に出力する。前記全帯域用処理部12は、連続的な帯域Bの前記相関関数F1と、離散的な帯域Bの受信信号との相関処理を行うため、図16(B)の右側に示す様に、分解能の良いターゲット信号T1が得られるが、同時にターゲット信号T1の偽像である信号N1,N2が多数発生する。
離散帯域用処理部14は図16(B)の左側に示す様に、前記離散帯域用相関関数生成部13が生成した相関関数F2と前記一時記録部10が出力する受信信号との相関処理を行い、その相関処理による処理信号P2を出力する。前記離散帯域用処理部14は、前記受信信号と前記相関関数F2とで同じ信号の相関処理を行うため、図16(B)の右側に示す様に、ターゲット信号T2の偽像である信号は発生しないが、ターゲット信号T2の分解能は、離散的な帯域B1+B2+B3+B4+B5に相当するため、前記処理信号P1と比較して悪くなる。
前記離散帯域用処理部141は図16(C9の右側に示す様に、前記一時記録部10から出力された受信信号と前記離散帯域用相関関数生成部131が生成した前記相関関数F2’との相関処理を行い、その相関処理による処理信号P21’を出力する。図16(C)の右側に示す様に、前記離散帯域用処理部141が出力する処理信号P2’には、前記離散帯域用処理部141による相関処理の結果、太線で示す実際のターゲット信号T1とターゲット信号T1の偽像である信号N3,N4とが含まれている。
11 全帯域用相関関数生成部
12 全帯域用処理部
13,131〜13n 離散帯域用相関関数生成部
14,141〜14n 離散帯域用処理部
15 重ね合わせ処理部
16 収束判定部
17 切替部
18 帯域選択部
Claims (6)
- 探知目標等での反射波を受信した受信信号に含まれるターゲット信号の偽像を除去するレーダ偽像除去処理装置において、
外部からの必要分解能指示に基づいた連続的な帯域の相関関数を生成し、その相関関数を出力する全帯域用相関関数生成部と、
前記全帯域用相関関数生成部が出力する相関関数と、前記受信信号との相関処理を行って第1の処理信号を出力する全帯域用処理部と、
送信信号と同じ離散的な帯域の相関関数を生成し、その相関関数を出力する離散帯域用相関関数生成部と、
離散帯域用相関関数生成部が生成した相関関数と前記受信信号との相関処理を行って第2の処理信号を出力する離散帯域用処理部と、
前記第1の処理信号と前記第2の処理信号とを重ね合わせ処理することにより、前記第2の処理信号に包含される前記第1の処理信号の部分信号を、実際のターゲット信号として採用することにより、ターゲット信号の偽像である信号を除去処理する重ね合わせ処理部とを有することを特徴とするレーダ偽像除去処理装置。 - さらに、収束判定部と、帯域選択部とを有し、
前記重ね合わせ処理部は、前記実際のターゲット信号として採用した処理信号及び前記離散帯域用処理部が相関処理した前記処理信号を前記収束判定部に出力する機能を有しており、
前記収束判定部は、前記重ね合わせ処理部が出力する処理信号にターゲットの偽像が含まれていないかを判定し、ターゲットの偽像が含まれていなければ前記処理信号をそのままターゲット信号として出力し、ターゲットの偽像が含まれていれば、再処理のために前記重ね合わせ処理部が出力する処理信号を前記重ね合わせ処理部に出力するものであり、
前記帯域選択部は、前記収束判定部からの制御信号に基づいて、前記離散帯域用相関関数生成部にて相関関数を生成するためのもとになる帯域情報を、帯域制御信号として前記離散帯域用相関関数生成部に出力するものであり、
前記離散帯域用相関関数生成部は、前記帯域選択部からの制御信号に基づいて一部連続的な相関関数を生成し、その相関関数を前記離散帯域用処理部に出力する機能を有しており、
前記離散帯域用処理部は、前記離散帯域用相関関数生成部が新たに出力する相関関数と、前記受信信号の相関処理を行い、その相関処理による処理信号を前記重ね合わせ処理部に出力する機能を有しており、
前記重ね合わせ処理部は、前記収束判定部が出力した前記処理信号と、前記離散帯域用処理部が新たに相関処理した前記処理信号とを入力し、それらの処理信号を重ね合わせ処理する機能を有している請求項1に記載のレーダ偽像除去処理装置。 - 前記離散帯域用処理部に加えて、2以上の離散帯域用処理部を並列に配置し、
前記離散帯域用処理部に対応させて2以上の前記離散帯域用相関関数生成部を備え、
前記重ね合わせ処理部は、前記全帯域用処理部が相関処理した前記処理信号と、前記離散帯域用処理部がそれぞれ相関処理した前記処理信号とを入力し、それらの処理信号を重ね合わせ処理することにより、ターゲット信号を取得する機能を有する請求項1に記載のレーダ偽像除去処理装置。 - 探知目標等での反射波を受信した受信信号に含まれるターゲット信号の偽像を除去するレーダ偽像除去処理方法において、
前記受信信号にレーダ使用帯域の連続的な相関関数を掛け合わせる処理を行った第1の処理信号と、前記受信信号に送信信号と同じ離散的な帯域の相関関数を掛け合わせる処理を行った第2の処理信号との重ね合わせ処理を行い、
前記第2の処理信号に包含される前記第1の処理信号の部分信号を実際のターゲット信号として採用することにより、ターゲット信号の偽像である信号を除去処理することを特徴とするレーダ偽像除去処理方法。 - 前記重ね合わせ処理された第3の処理信号と前記第2の処理信号とを比較し、同時刻の両者のピーク数に差があれば、まだ偽像を除去しきれていないと判断し、再処理に移行し、
前記再処理に移行した際、相関関数の離散帯域を一部つなぎ合わせて合計の帯域を増加するような相関関数を生成し、その相関関数と前記受信信号との相関処理を行い、その相関処理による第4の処理信号を出力し、
前記第3の処理信号と前記第4の処理信号との重ね合わせ処理を行い、前記重ね合わせ処理によって出力される第5の処理信号と前記第4の処理信号とを比較し、同時刻の両者のピーク数に差がない場合に偽像が除去されたと判定する請求項4に記載のレーダ偽像除去処理方法。 - 前記受信信号にレーダ使用帯域の連続的な相関関数を掛け合わせる処理を行って第1の処理信号を生成し、
前記受信信号に送信信号と同じ離散的な帯域の相関関数を掛け合わせる処理を行って2以上の第2の処理信号を生成し、
前記第1の処理信号と前記2以上の第2の処理信号との重ね合わせ処理を行うことにより、前記第2の処理信号に包含される前記第1の処理信号の部分信号を実際のターゲット信号として採用することにより、ターゲット信号の偽像である信号を除去処理する請求項4に記載のレーダ偽像除去処理方法。
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